Divisor ajustável de agudos

Escrito por Newton C. Braga
Qua, 09 de Fevereiro de 2011 03:19

Muitos leitores que gostam de montar suas próprias caixas acústicas podem ter problemas com o nível de agudos de uma reprodução. Na verdade, o ajuste do controle de tom nem sempre leva os agudos ao nível desejado pelas próprias características do sistema divisor de frequências. Com um divisor ajustável podemos ter um controle adicional sobre esta reprodução e é justamente como fazer isso que descrevemos neste simples projeto.
O nível de agudos pode ser ajustado numa boa faixa de valores pelo próprio controle de tonalidade de qualquer equipamento de som.
No entanto, o controle de tom dos aparelhos comuns uma opera numa faixa relativamente larga de frequências e normalmente atua de modo interdependente, o que quer dizer que um reforço de agudos também implica num aumento, se bem que menor, do nível de médios. Assim, na realidade, quando atuamos sobre estes controles no fundo também alteramos o volume de uma reprodução o que nem sempre é desejável.
Os divisores de frequência das caixas acústicas normalmente determinam os níveis relativos de reprodução dos alto-falantes de graves/médios e de agudos, mas estes dispositivos são fixos.
Uma maneira interessante de se dosar o nível de agudos de uma forma independente num sistema de som é com um divisor que tenha um filtro ajustável.
Este filtro, do tipo LC pode determinar com uma precisão maior o nível de reprodução de agudos por um tweeter, e mais que isso, ser ajustado pelo próprio ouvinte.
O projeto que propomos é bastante interessante e consiste numa adaptação dos divisores potenciômetros que, conforme as figura 1, equipavam alguns equipamentos de som.




A desvantagem do uso do potenciômetro é que ele tem de dissipar uma potência da mesma ordem que a da saída do amplificador, sendo por isso um componente de custo proibitivo no caso das saídas de maior intensidade.
Usando uma chave em lugar do potenciômetro temos menos posições de ajustes, mas o custo é muito menor e praticamente qualquer potência pode ser manuseada sem problemas.
Assim, conforme mostra a figura 2, o que fazemos é selecionar a atuação de filtro no setor de agudos por meio de uma chave acoplada a uma bobina com tomadas.




Daremos as características dos componentes para sistemas de som tanto de 4 como de 8 Ω e as potências manuseadas podem ir de 0 a 200 watts por canal, sem problemas.

CARACTERÍSTICAS
Impedância de entrada: 4 ou 8 Ω
Impedância dos alto-falantes: 4 ou 8 Ω
Faixa de potência: 0 a 200 watts por canal
Número de faixas: 5
Número de alto-falantes: 2 (graves/médios e agudos)

COMO FUNCIONA
No circuito final, a bobina L1 determina a faixa de agudos que vai ser desviada para o tweeter e a faixa de graves e médios que pode passar para o alto-falante correspondente.
Os sinais de altas frequências que correspondem aos agudos passam então pelos capacitores em oposição C1 que ao mesmo tempo bloqueiam os graves e médios que não devem chegar ao tweeter.
Após os capacitores C1 temos uma bobina com derivações que tem por função selecionar a faixa passante de agudos para a reprodução.
Com a chave S1 na posição 1 nenhum sinal passa pela bobina praticamente, já que sua indutância elevada impede que os sinais de alta frequências sejam desviados para a terra em grande quantidade.
Temos então a ida dos sinais com máxima intensidade aos capacitores de C2 que permitem sua passagem ao tweeter. Com a chave nesta posição temos o maior nível de reprodução dos agudos.
Passando a chave para a posição 2, os sinais correspondentes aos agudos já encontram uma certa indutância que dificulta sua passagem e portanto provoca uma leve redução da sua intensidade. Nestas condições os sinais correspondentes aos agudos que passam por C2 já possuem uma intensidade menor.
Da mesma forma, à medida que vamos passando a chave para as posições seguintes vamos colocando em série com o tweeter uma indutância cada vez maior o que provoca uma redução da intensidade dos agudos. Na posição 5 temos então o menor nível desses sinais.
No nosso projeto damos uma bobina com 4 derivações mas nada impede que o montador, dispondo de uma chave com mais posições, enrole sua bobina com o mesmo número de derivações.

MONTAGEM
Na figura 3 temos o diagrama completo do divisor. Evidentemente, devem ser montados dois filtros como este, um para cada caixa de um sistema estéreo.




O aspecto real da montagem com os componentes interligados é mostrado na figura 4.



Veja que não será preciso usar placa de circuito impresso ou ponte de terminais, já que as bobinas podem ser coladas na própria tampa da caixa e os capacitores fixos por meio de braçadeiras ou outro recurso equivalente.
A chave de 1 pólo por 5 posições é fixada na tampa dianteira ou traseira da caixa conforme a disponibilidade de espaço.
O importante é que se os fios de ligação a esta chave forem maiores que 50 cm deles devem ser algo grossos (18 pelo menos) para que não ocorram alterações de impedância ou características do circuito.
As características das bobinas que são enroladas em carretéis com as dimensões mostradas na figura 5, são as seguintes:



a) 8 Ω
L1 - 150 espiras de fio 16 (AWG)
L2 - 100 espiras com tomadas de 20 em 20 espiras de fio 16 (AWG)

b) 4 Ω
L1 - 100 espiras de fio 16 (AWG)
L2 - 80 espiras com tomadas de 16 em 16 espiras de fio 16 AWG)

Obs: para potências até uns 50 watts por canal pode ser usado fio 18 AWG.

Os capacitores são eletrolíticos para 35 ou 40V e os ligamos aos pares em oposição para obter uma configuração despolarizada.
Os valores indicados no diagrama são para uma impedância de 4 Ω. Para 8 Ω use capacitores de 4,7 µF.

INSTALAÇÃO
A instalação é imediata devendo apenas o leitor observar a impedância de saída do seu amplificador.
Uma vez feita a instalação deixe o nível de agudos de seu sistema de som no máximo e faça o ajuste final na chave S1 do divisor da caixa para obter o nível desejado.
Se o nível desejado for obtido na posição 4 ou 5 então trabalhe sempre com o nível de agudos de seu amplificador no zero, ou seja, sem reforço ou atenuação desta faixa.
Com um pouco de prática o ouvinte consegue ajustar os dois controles (agudos e S1) de modo a obter a reprodução ideal para seu gosto.


Lista de Materiais:

L1, L2 - Bobinas - ver texto
C1, C2 - 10 µF ou 4,7 µF x 35 ou 40V - eletrolíticos - ver texto
S1 - Chave rotativa de 1 pólo x 5 posições - ver texto

Diversos:
Terminais de ligação, fios esmaltados 18, forma para bobina, bastão de ferrite, fios, solda, etc.


Fonte: [Tens de ter uma conta e sessão iniciada para poderes visualizar este link]